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Guía Mejores Técnicas Disponibles para la

prevención y minimización de residuos

químicos en laboratorios y talleres en las

instituciones de educación superior

MEJORES TÉCNICAS DISPONIBLES.

El presente documento incluye información para la Prevención y Minimización de Residuos Químicos en Laboratorios y Talleres en las Instituciones de Educación Superior, a través de la aplicación de Mejores Técnicas Disponibles (MTD) que permitan hacer más sustentable esta actividad.

1. Mejores Técnicas Disponibles

1.1 DEFINICIÓN DE MEJORES TÉCNICAS DISPONIBLES

Las Mejores Técnicas Disponibles son aquel conjunto de técnicas aplicadas a procesos de diversos

sectores productivos que se demuestran más eficaces para alcanzar un elevado nivel de

protección medioambiental, siendo a su vez aplicables en condiciones económicas y técnicas

viables.

A estos efectos, se entiende por:

Mejores: las técnicas más eficaces para alcanzar un alto nivel general de protección del medio

ambiente en su conjunto y de la salud de las personas.

Técnicas: la tecnología utilizada, junto con la forma en que la instalación esté diseñada, construida,

mantenida, explotada o paralizada; y

Disponibles: las técnicas desarrolladas a una escala que permita su aplicación en el contexto del

correspondiente sector productivo, en condiciones económicas y técnicamente viables, tomando

en consideración los costos y los beneficios, siempre que el titular pueda tener acceso a ellas en

condiciones razonables.

La Figura 1 representa un esquema simplificado del proceso de selección de MTD.

Figura 1: Proceso de selección simplificado de MTD.

En una primera fase de la selección, una técnica candidata a MTD, en comparación con otras

técnicas disponibles empleadas para realizar una determinada operación o práctica, debe suponer

un beneficio ambiental significativo en términos de ahorro/aprovechamiento de recursos y/o

reducción del impacto ambiental producido.

Una vez superado este primer requisito, la técnica candidata a MTD deberá estar disponible en el

mercado y ser además compatible con la producción según los estándares de calidad, no

suponiendo un impacto significativo sobre otros medios, ni un mayor riesgo laboral o industrial

(escasa productividad, complejidad, etc.).

Finalmente, una técnica no podrá considerarse MTD si resulta económicamente inviable para el

sector. La adopción de MTD por parte de un productor/comercializador no supondrá un costo tal

que ponga en riesgo la continuidad de la actividad. En este sentido, es conveniente recordar que la

adopción o un cambio de tecnología es una inversión muy costosa, no siempre asumible debido a

diversos factores.

Es importante señalar que las Mejores Técnicas Disponibles no fijan valores límite de emisión ni

estándares de calidad ambiental, sino que proveen medidas para prevenir o reducir las emisiones

a un costo razonable. Las MTD significan, por tanto, no un límite a no sobrepasar, sino un

constante propósito de mejora ambiental que puede alcanzarse por diferentes vías y que pueden

utilizar otras tecnologías más apropiadas para determinada instalación o localización a las

descritas como referencia.

2. INTRODUCCIÓN

En la mayoría de los laboratorios universitarios donde se realizan prácticas de química, talleres o

actividades de investigación, se utilizan una considerable cantidad de productos y reactivos y se

efectúan diversas prácticas que llevan a la generación de residuos que en la mayoría de los casos

son peligrosos para la salud y el medio ambiente. Generalmente, el volumen de residuos que se

generan en los laboratorios es pequeño al compararlo con el proveniente del sector industrial. Sin

embargo, su composición y peligrosidad variable es uno de los principales problemas de este tipo

de residuos. Una adecuada gestión de estos incluyen su control, tratamiento y disposición, siendo

estos pasos imprescindibles en la organización de todo laboratorio.

2.1 Residuos Químicos

Los residuos químicos pueden ser inocuos o peligrosos. Los residuos químicos inocuos no

presentan un peligro para el hombre y/o el medio ambiente, mientras que los residuos peligrosos

son definidos como cualquier residuo que presente o que presentará en el futuro, una amenaza a

los humanos o al medio ambiente, en mayor o menor medida.

Un residuo (o mezcla de residuos) es peligroso cuando presenta riesgo para la salud pública y/o

efectos adversos al medio ambiente, ya sea directamente o debido a su manejo actual o previsto,

como consecuencia de presentar algunas de las características señaladas a continuación (D.S.

148/03 del MINSAL):

• Inflamables

• Corrosivos – Líquidos acuosos con pH ≤ 2 o pH ≥ 12,5

• Reactivos – Reaccionan violentamente con agua, crean gases tóxicos o inflamables con

agua o aire, y/o que detonan a presión y temperatura estándar

• Tóxico (agudo, crónico, extrínseco) – Un conjunto de metales pesados, pesticidas y

químicos orgánicos declarados tóxicos por sus características, los cuales se encuentran

listados en el D.S. 148/03 del MINSAL con sus Concentraciones Máximas Permisibles.

Diversa información concerniente a los residuos en general (tipos, clasificación, seguridad al

disponer, etc.) se encuentra disponible en los siguientes recursos:

• http://www.epa.gov/osw/hazard/

• http://www.purdue.edu/rem/home/booklets/HMMguide.pdf

A modo de complemento, la EPA (Environmental Protection Agency, USA) ha publicado una lista

de 850 compuestos químicos que están considerados como peligrosos, los cuales se pueden

agrupar de acuerdo a la siguiente lista1:

1,1,1-Tricloroetano Clordano Fluoracetamida Pentaclorofenato de

Sodio

2,4,5-T, Sales, Esteres y

Ácidos

Clorobenceno Fluoroaetato de

Sodio

Pentaclorofenol

2,4-D, Sales, Esteres y

Ácidos

Clorobenzilatos Formaldehído Pentaclorofentao de

Zinc

Acetato de plomo Cresoles Fósforo de Aluminio

(AIP)

Pentaóxido de arsénico

Acetato fenilmercúrico

(PMA)

D-D (1,2-

Dicloropropano)

Fosfuro de Zinc

(<10%)

Pesticidas/Chemical

Acetona DDD Furfural Phorate

Ácido arsénico DDT Heptacloro PMA

Ácido cacodílico Dialato Hexaclorobenceno Procytox

Acroleína Dibromocloropropan

o (DBCP)

Hidracida maléica Pronamide

Alcaloides de estricnina Dibromuro de etileno Isodrin Safrole

Aldicarb Dieldrin Kepone Sales de

pentaclorofenol

Aldrin Dimetoato Lindano Silvex, Sales, Ácidos y

Esteres

Alil Alcohol Dinoseb Methomyl Sulfato de Talio

Amitrole Disulfoton Methoxychlor Sulfotep

A-Naftiltiourea (ANTU) Disúlfuro de carbono Methyl Parathion Tetracloruro de

carbono

Avitrol Endosulfan Nicotina Thiofanox

Bromuro de metilo Endothall Disodio Nitrobenceno Thiram

Chlordecone Endrin OMPA, Schradan Toxaphene

Cianuro de calcio Erbon Ortodiclorobenceno Trióxido de arsénico

Cianuro de Potasio Estricnina y sus sales Paradiclorobenceno Warfarina

Cianuro de Sodio Famphur Parathion Zinophos

Compuestos que contengan metales de arsénico, berilio, cadmio, cromo hexavalente, plomo y

mercurio.

1http://psep.cce.cornell.edu/facts-slides-self/facts/pesthazard.aspx.

https://www.osha.gov/SLTC/metalsheavy/ (algunos nombres comerciales han sido dejados en su idioma original)

2.2 Buenas prácticas en las actividades de los Establecimientos de Educación Superior

La contaminación es un subproducto inherente de las actividades académicas. Ésta ocurre cuando,

por ejemplo, se producen residuos peligrosos y se descargan al alcantarillado, cuando se permite

que reactivos volátiles se evaporen por mal uso de los equipos. Existe una variedad de métodos

que pueden ser utilizados para reducir la contaminación.

En este sentido, el principal objetivo de las buenas prácticas es utilizar materiales de la manera

más eficiente, y reducir la cantidad de desechos a disponer al final. Antes de establecer una

estrategia de minimización de residuos, es esencial identificar y entender los procesos en los

cuales los residuos son producidos dentro de un contexto global de buenas prácticas. En la Figura

2 se presenta la jerarquía que se debe tener en cuenta para la minimización de residuos.

Cualquier institución debiera, como primera medida, prevenir la generación de residuos cada vez

que sea posible. Sin embargo, cuando esto no sea factible, se deben considerar otras opciones

para minimizarlos, tales como el reuso, reciclaje o la recuperación de otros productos (por ej.

energía). Sólo cuando el residuo no pueda ser minimizado de acuerdo a la anterior, este se debe

disponer responsablemente. La disposición final causa el mayor impacto en el medio ambiente y

es generalmente, la opción menos económica, por lo cual, es deseable moverse hacia la parte

superior de la pirámide, de manera de ahorrar dinero, materiales, energía y recursos, y a su vez

minimizar los impactos ambientales

.

Figura 2. Jerarquía para el adecuado manejo y disposición de residuos

Esta jerarquía establece las siguientes indicaciones (adaptado de referencias (1) y (14)):

• Eliminar la producción de los residuos

• Cuando la eliminación no sea posible, reducir la cantidad de éstos mediante reuso,

reciclaje y/o recuperación.

• Disminuir la peligrosidad del residuo a disponer mediante técnicas de estabilización,

inmovilización o destrucción

• Disponer el residuo remanente con el mínimo de impacto ambiental

• Contener, almacenar y/o aislar cualquier residuo peligroso cuya opción de tratamiento no

sea aceptable bajo las técnicas actuales.

Como se mencionó anteriormente, todo trabajo en actividades de laboratorio, ya sea de

enseñanza o de investigación, genera residuos químicos. Cada trabajador, docente, alumno y en

general cada usuario del laboratorio es responsable de cumplir los procedimientos definidos para

la prevención, minimización, manipulación y disposición final de todo los residuos generados en la

labor que realizan.

2.3 Principales residuos químicos en instituciones de educación

La literatura señala que en los laboratorios y actividades en talleres, los residuos de productos

químicos se pueden clasificar en residuos huérfanos y residuos mixtos. Los residuos huérfanos son

un problema recurrente, ya que corresponden a material sin identificación que ha sido dejado por

estudiantes o académicos que han culminado su trabajo o investigación sin hacer disposición de

ellos. Una forma de prevenirlo es concientizar al generador de la importancia de su retiro y

disposición antes de que su permanencia termine o bien, remover periódicamente todo el

material sin identificar. No sólo es suficiente que los residuos se identifiquen con siglas, deben

tener la información necesaria y reglamentaria para que sean correctamente manejados y

dispuestos. Los residuos mixtos se generan cuando dos a más residuos se mezclan, este nuevo

residuo “combinado” puede presentar una serie de problemas, no sólo relacionado con la

incompatibilidad de la mezcla, sino que también se puede volver confusa su forma de

manipulación y disposición cuando se desconocen las propiedades de la mezcla final. Cada tipo de

residuo tiene un conjunto específico de regulaciones asociadas a su manejo y disposición. Por

ejemplo, si se mezcla tolueno con un isótopo radioactivo, este residuo debe cumplir con ambas

regulaciones. En general, las prácticas de laboratorio deben evitar el generar este tipo de residuos

y se deben considerar las modificaciones necesarias para que cada residuo sea recolectado de

manera independiente.

La gran variedad de sustancias generadas en el trabajo en laboratorios y talleres, generalmente

hace que los residuos generados en el área educacional y de investigación, sean más muchas veces

más complejos en su identificación, manejo y disposición que los residuos producidos en la

industria química. Lo anterior debido a la periodicidad y variabilidad propia de las actividades

académicas. Entre los materiales que se han identificado dentro de los procesos que se realizan al

interior de universidades e institutos de educación superior (diagnóstico sectorial), están los

presentados en la Tabla 1.

Tabla 1: Principales corrientes de residuos químicos generados en los talleres y laboratorios de química y

su clasificación

Principales Corrientes de Residuos Clasificación

Reactivos químicos varios Reactivo

Gases comprimidos Sin clasificar

Solventes halogenados y no halogenados Inflamable

Medios de cultivo Sin clasificar

Material de vidrio* Sin clasificar

Envases vacíos de productos* Sin clasificar

Refrigerante de equipos Sin clasificar

Productos químicos de limpieza Corrosivos

Soluciones inorgánicas Sin clasificar

Mezclas de compuestos corrosivos Corrosivos

Mercurio y compuestos de mercurio Tóxico

Hidrocarburos Tóxico

HPLC y compuestos inorgánicos Reactivos

Bromuro de etidio Tóxico

Líquidos de fijador fotográfico Tóxico

Fertilizantes en desuso Sin clasificar

Líquidos ácidos/básicos Corrosivos

Geles de agarosa Sin clasificar

Formalina sucia Sin clasificar

Xilol sucio Sin clasificar

Aceites de equipos Sin clasificar

*Se considera como residuo químico cuando no se ha realizado su limpieza y desinfección adecuada.

Fuente: Adaptado de Informe de Diagnóstico APL Campus Sustentable

Las instituciones de educación deben tomar ventaja de las oportunidades disponibles para crear

sistemas de formación y evaluación de los futuros profesionales, cuyo perfil debiera incluir la

preocupación, ética y responsabilidad por el ambiente. En la mayoría de los casos, las medidas

implementadas en los distintos ámbitos económicos para la prevención de la contaminación son

en función de claros beneficios financieros por ahorro de energía y materias primas. Sin embargo,

las instituciones de educación tienen la misión de formar o recursos humanos que consideren la

reducción de la contaminación dentro de un concepto de sustentabilidad global y no sólo cómo un

beneficio monetario.

Los principales beneficios resultantes de la prevención y minimización de la generación de

residuos químicos se refieren a la mejora en la eficiencia en el uso de los recursos, incluyendo:

• Mejorar el rendimiento del proceso de investigación y enseñanza.

• Mejorar el desempeño medioambiental del establecimiento educacional.

• Incorporar las buenas prácticas a la enseñanza universitaria.

• Cumplir con la legislación y reducir los riesgos de accidentes humanos y ambientales.

• Conseguir ventajas estratégicas y comerciales frente a la competencia.

También es posible identificar beneficios específicos para los usuarios, tales como mejorar el

ambiente de trabajo y la toma de conciencia que beneficia directamente al entorno.

BENEFICIO EN EL SECTOR BENEFICIO AMBIENTAL

• Ahorro de materias primas.

• Ahorro en energía.

• Ahorro en manejo y/o tratamiento de

residuos.

• Disminución de costos directos e indirectos

debido al no cumplimiento de estándares

ambientales: multas, cierre de

establecimientos, etc.

• Recuperación y/o comercialización de

subproductos.

• Imagen de la institución frente a la

competencia.

• Ahorro en disposición de residuos.

• Disminución de emisiones atmosféricas y

de gases de efecto invernadero (GEI).

• Reducción en los riesgos de disposición de

los residuos, en especial de los peligrosos.

2.3 Costos asociados a la gestión en la prevención y minimización de residuos químicos

Algunos de los costos en la reducción de residuos, son más fáciles de cuantificar que otros, como

son los costos de disposición y manejo del residuo. Los costos de manejo y disposición varían de

acuerdo al tipo de residuos; si son sólidos o líquidos, la peligrosidad de éstos, el tipo de

contenedor en los que están almacenados (tambores o a granel) y la cantidad de residuo a

disponer, entre otros. Sin embargo, los costos no sólo consideran los gastos por manejo y

disposición, sino que también, se deben considerar gastos “invisibles” que son relativamente

fáciles de evitar cuando se implementa correctamente el sistema de gestión y monitoreo de las

causas que generan los residuos. En la Figura 3 se presenta un esquema de la estructura de costos

cuando al manejo y disposición de residuos se refiere.

Figura 3. Estructura de costos visibles e invisibles asociados al manejo y disposición de residuos

En general, los costos asociados a las tecnologías de prevención y minimización de la generación

de residuos consideran la compra de equipamiento necesario en cuanto al tema del uso de

equipos más eficientes, es decir, equipos que trabajen con una menor cantidad de reactivos y/o

recursos o que generen una menor cantidad de residuos. Gran parte de la prevención y reducción

de la generación de los residuos se considera como la habituación a buenas prácticas (de

sustentabilidad y de logística) que no involucran el incurrir en inversiones mayores, sino que se

basan en la concientización y capacitación de los usuarios y generadores de residuos.

Costos de disposición

Pérdida de materiales

Uso de energía y otros recursos

Riesgos y multas

Mano de obra

Costos visibles

Costos invisibles

COSTOS EN EL SECTOR

• Requerimientos de inversión para el mejoramiento del impacto ambiental de las actividades

de enseñanza: reemplazo de unidades ineficientes, nuevos sistemas de control,

modificaciones a las actividades, diseño e implementación de nuevas actividades, etc.

• Costos de operación asociados al mejoramiento del impacto ambiental de las actividades de

enseñanza: incremento en el costo de insumos o materiales con menor potencial impacto.

• Mantención de un sistema de gestión ambiental y responsabilidad social.

• Almacenamiento, transporte y disposición de los residuos generados en las actividades

académicas.

3. NORMATIVA APLICABLE

Los Establecimientos de Educación Superior señalan que el manejo de sus residuos es parte de sus

preocupaciones concernientes a la degradación del medio ambiente. Sin embargo, sólo algunas

instituciones tienen protocolos efectivos de minimización, manejo y disposición de los residuos.

Muchas veces la falta de infraestructura y recursos, así como de políticas públicas en la materia,

limita la adecuada disposición de los residuos, especialmente los químicos.

A continuación se presenta una lista de la normativa aplicable y de los documentos de ayuda que

permiten cumplir con la regulación establecida.

TEMA NORMATIVA APLICABLE

Residuos • Reglamento del Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental

Decreto Supremo DS N° 95/2001. Artículo 93: “Permiso

Disposición de Residuos, Basuras y desperdicios de cualquier

clase” establecido en el Título VII.

• Decreto Fuerza de Ley N° 725/1967) del Ministerio de Salud, que

establece el Código Sanitario.

• Decreto Fuerza de Ley Nº 1/1990), del Ministerio de Salud,

determina materias que requieren Autorización Sanitaria

expresa.

• Decreto Supremo N° 78/2009 del Ministerio de Salud que

aprueba el Reglamento de Almacenamiento de Sustancias

Peligrosas.

• Decreto Supremo N° 609/1998 del MOP que establece Norma de

emisión para la regulación de contaminantes asociados a las

descargas de residuos industriales líquidos a sistemas de

alcantarillado.

• Decreto Supremo N° 157/2005 del MINSAL que aprueba el

“Reglamento de Pesticidas de Uso Sanitario y Doméstico”.

• Decreto Supremo N° 148/2003 del MINSAL, Reglamento Sanitario

sobre manejo de Residuos Peligrosos.

• Decreto Supremo N° 594/1999 del Ministerio de Salud, aprueba

Reglamento sobre Condiciones Sanitarias y Ambientales Básicas

en los lugares de trabajo.

Higiene y seguridad

laboral

• Decreto Supremo N° 594/1999 del Ministerio de Salud, aprueba

Reglamento sobre Condiciones Sanitarias y Ambientales Básicas

en los lugares de trabajo.

• Decreto Supremo DS N° 40/1969 que aprueba “Reglamento

Sobre prevención de Riesgos Profesionales” del Ministerio del

TEMA NORMATIVA APLICABLE

Trabajo.

Otros documentos • CONICYT, 2008. Manual de Normas de Bioseguridad, 2ª ed.

• NCh 382. Of 98, Sustancias Peligrosas – Terminología y

clasificación general.

• NCh 2190. Of 93, Sustancias Peligrosas- Marcas para Información

de Riesgos.

• NCh 2120. Of 98, Sustancias Peligrosas – Parte 1 a 9.

• NCh 387/55, Medidas de Seguridad en el empleo y manejo de

materiales inflamables.

• NCh 388. Of 55, Prevención y extinción de incendios en

almacenamientos de materias inflamables y explosivas.

• NCh 389. Of 74 sobre Sustancias Peligrosas - Almacenamiento de

sólidos, líquidos y gases inflamables - Medidas de seguridad.

• NCh 758.E Of71, Sustancias Peligrosas - Almacenamiento de

Líquidos Inflamables – Medidas particulares de seguridad.

• NCh 1411/4.Of 78, Prevención de Riesgos - Parte 4: Identificación

de Riesgos de Materiales.

• Política de Gestión Integral de Residuos Sólidos, aprobada el 17

de Enero de 2005 por el Consejo Directivo de CONAMA.

El no cumplimiento de lo indicado en la reglamentación puede generar sanciones por parte de la

Secretaría Regional Ministerial (SEREMI) de Salud, las que pueden ir desde una amonestación

hasta el cierre temporal del establecimiento.

4. MTD SELECCIONADAS: PRÁCTICAS PARA LA PREVENCIÓN Y MINIMIZACIÓN DE LA

GENERACIÓN DE RESIDUOS QUÍMICOS

Considerando los antecedentes anteriores, las técnicas que se han identificado para la prevención

y minimización de residuos químicos consideran tres grupos:

1. Minimización en origen (Reducción)

• MTD 1: Sistema de Gestión Integral de Residuos

• MTD 2: Mejora en el diseño de las actividades de trabajo

• MTD 3: Uso de equipos más eficientes para extracción (Accelerated Extraction Solvent,

ASE)

2. Reinserción al proceso (Reuso, Reciclaje, Recuperación)

• MTD 4: Recuperación de solventes

3. Tratamientos para reducir la peligrosidad de los residuos

• MTD 5: Reducción de la peligrosidad por esterilización

Se debe señalar que estas prácticas se deben aplicar de forma integral para obtener los máximos

beneficios medioambientales y económicos. En este caso, estas técnicas no son excluyentes y se

hace énfasis en que el éxito de la gestión para la prevención y minimización de la generación de

residuos se basa en la implementación conjunta de estas técnicas. En la Figura 4 se presenta un

esquema general de diversas prácticas (que incluyen las mejores técnicas disponibles contenidas

en este documento) que se pueden considerar dentro de laboratorios y talleres para la

minimización de residuos.

Figura 4: Diagrama de integración de diversas prácticas para la prevención y minimización de

residuos

MTD 1: SISTEMA DE GESTIÓN INTEGRAL DE RESIDUOS

DESCRIPCIÓN

Un Sistema de Gestión es un conjunto de etapas unidas en un proceso continuo, con el objetivo

de entregar los lineamientos para lograr las metas de una institución, mediante una serie de

políticas y estrategias, que incluyen la optimización de procesos y actividades. Lo anterior para el

cuidado de la seguridad y salud de los usuarios que tienen contacto con los residuos generados

en una institución, así como del cuidado medioambiental. El sistema de gestión contempla una

serie de políticas y acciones que derivan en la reducción de la emisión de residuos al interior del

establecimiento y determina además la responsabilidad sobre la aplicación de éstos protocolos. El

sistema de gestión debe considerar protocolos para la minimización de residuos, tratamiento in

situ de los residuos generados, recogida selectiva de los residuos que no se pueden tratar,

segregación en el almacenamiento de sustancias (ver Anexo 1) y para el monitoreo y control en la

generación, manipulación y disposición de residuos.

4 enfoques: Reducir, Reusar, Reciclar y Recuperar, conocidos como las 4R.

• Reducir: Es la forma más efectiva de minimizar los residuos. Esto implica el uso de

reactivos menos peligrosos, tratamiento de los residuos antes de su disposición.

• Reciclar: Involucra la recolección y reprocesamiento de los residuos para transformarlos

en nuevos productos. Sólo parte de los residuos pueden ser reciclados, siendo

fundamental la segregación en origen. Los residuos deben tener un alto contenido del

material de interés para que el proceso sea eficaz.

• Reusar: Consiste en el uso directo del material sin transformar (o ligeramente

transformado) para un uso similar o alternativo.

• Recuperar: Involucra la obtención de energía desde los residuos. Por ejemplo, los

solventes y el aceite pueden ser utilizados como combustibles

Cada política o protocolo asociado al sistema de gestión debe estar orientado a la realidad y a las

necesidades específicas de la institución, laboratorio o taller. El desarrollo de estos documentos

se encuentra enmarcado dentro del cumplimiento de las normativas y regulaciones nacionales e

institucionales.

Este documento se encontrará a disposición de los usuarios de la instalación, debe ser claro,

específico e inequívoco en cuanto a la aplicación de sus lineamientos y a las responsabilidades

correspondientes.

El sistema de gestión integral de residuos contemplará su accionar, en particular, las actividades

identificadas como las fuentes que generan una mayor cantidad de residuos y las que presentan

las mayores oportunidades de minimización en su generación. A modo general, las actividades de

mayor importancia en la generación de residuos en talleres y laboratorios son tres:

1. Adquisición de materias primas, reactivos y equipamiento

2. Actividades de trabajo

3. Almacenamiento de material – Almacenamiento de residuos

Una breve explicación de estas actividades se presenta a continuación:

• Adquisición del material: La prevención y minimización de residuos tiene como punto de

origen la compra del material y equipamiento diverso. En este punto se consideran

políticas de compra (qué, cuánto, a quién) a fin de minimizar tanto el material de interés

que ingresa al recinto como el material de embalaje, en particular el que no se puede

reciclar.

• Actividades de trabajo: Es la fuente principal de generación de residuos, peligrosos y no

peligrosos. Considera todas las actividades experimentales dentro de laboratorios y

talleres, así como las actividades de limpieza y mantención, así como cualquier otra

actividad secundaria asociada.

• Almacenamiento: La mantención de los materiales en espera de su uso, o bien, durante el

almacenamiento de los residuos provenientes de la actividad de trabajo, muchas veces

carece de una estructura u orden definido, lo que hace que los productos caduquen

aumentando el volumen de residuos a disponer y, además, se formen mezclas de

productos o residuos incompatibles. Por otra parte, es posible que se generen emisiones

al aire por vaporización de compuestos, y al agua/suelo por derrames de productos

líquidos y sólidos contenidos en el almacén cuando no se ponen en práctica los

protocolos establecidos para el almacenamiento.

BUENAS PRÁCTICAS ASOCIADAS

• Se debe realizar la inducción correspondiente a los usuarios a fin de que conozcan el

Sistema de gestión integral de residuos de su lugar de trabajo.

• De manera anual – bianual, se debe realizar una revisión de los protocolos establecidos y

contrastarlos con las técnicas y tecnologías nuevas del mercado.

CONDICIONES DE USO

• La aplicación correcta del sistema de gestión está basada en la apropiada capacitación de

los usuarios y de los encargados de su aplicación.

VENTAJAS DESVENTAJAS

• Permite la entrega de información de

manera centralizada, estandarizada e

inequívoca sobre cómo proceder en

cada una de los recintos asociados a

una instalación.

• Requiere de la capacitación del

personal.

• Requiere de revisión para su mejora

continua.

APLICABILIDAD

Se puede implementar esta práctica para todo laboratorio y taller.

BENEFICIOS AMBIENTALES

• Se disminuye el nivel de residuos a

disponer y contaminantes a emitir en la

instalación.

• Facilita el reciclaje de materiales por

parte de terceros, disminuyendo la

emisión de residuos al ambiente.

• Disminuye los riesgos de accidentes

laborales por malas prácticas.

Promueve la seguridad y salud de los

usuarios.

0

1

2

3

Reducción deemisiones

Reduccióndel consumo

MP/agua

Uso deenergía

Valorizaciónde residuos

Comodidaddel usuario

Seguridad ysalud laboral

COSTOS Y AHORROS ASOCIADOS

• Los costos asociados a esta técnica es el pago al encargado de la realización del

documento, con un valor de asesoramiento entre 1,0 a 1,5 UF/h. Se considera que el

levantamiento de información, análisis de resultados y redacción del informe considera

alrededor de 96 a 100h de trabajo.

• El costo de capacitación se considera como la hora-hombre del taller de capacitación y

del costo del relator.

CASO PRÁCTICO

A continuación se entregan ejemplos que se pueden aplicar en las distintas actividades

académicas, ya sea en talleres o en laboratorios, sobre los cuales un sistema de gestión integral

de residuos puede generar protocolos para la reducción en la generación de residuos. Para su

ejemplificación se consideraran las tres actividades de mayor impacto sobre la producción de

residuos dentro de la instalación:

Adquisición del material:

a. Inventario colaborativo. Se basa en la mantención de un inventario en común para los

diversos laboratorio y talleres que funcionen dentro de un mismo establecimiento, el cual

debe mantenerse al día y a cargo de una entidad centralizada, previniendo la compra

excesiva, duplicada o innecesaria de materiales. Esto evita el desperdicio de material por

vencimiento, mal estado, o por exceso de material.

b. Distribución: Esta técnica complementa la mantención de un inventario colaborativo. Se

refiere al intercambio de material y equipos entre laboratorios y talleres a fin de evitar la

compra innecesaria de los reactivos y a considerar usos alternativos a equipos que ya no son

requeridos para cierta actividad. Considera que los equipos dados de baja y que pueden ser

utilizados de manera segura en otras actividades, se pueden redistribuir tanto a otros

laboratorios como a otras instituciones.

c. Buenas prácticas:

· Limitar la compra de los reactivos a la cantidad precisa que se va a utilizar en

cierto periodo de tiempo.

· Se deben preferenciar los envases pequeños, comprar químicos a granel puede

ahorrar dinero en la compra, pero la disposición del material sin utilizar puede

costar aún más que el ahorro inicial.

· Si se necesita utilizar una solución diluida, preferenciar la compra de la solución

preparada y no la botella del sólido respectivo.

· Nunca acepte donaciones de materiales. Estas donaciones por lo general no

tienen fecha de síntesis y su pureza y calidad son desconocidas.

Actividades de trabajo:

Coordinación en el uso de los equipos. Se evita repetir ensayos si el equipo no está a su máxima

capacidad. Otra forma es distribuir los equipos de acuerdo a su necesidad de uso, a fin de evitar

los cuellos de botella y el uso innecesario de éstos.

a. Sustitución de reactivos/materiales: Significa el reemplazo o la reducción de sustancias

peligrosas en productos y procesos por sustancias menos peligrosas o no peligrosas, o

mediante medidas tecnológicas u organizacionales que logren una funcionalidad equivalente

que lleven a la reducción en volumen y/o peligrosidad de los residuos químicos. El uso de

materiales menos peligrosos (menos inflamables, reactivos, tóxicos, etc.) involucra tanto los

reactivos e insumos a utilizar dentro del trabajo, como de los productos de limpieza (por ej.

soluciones de ácido crómico por detergentes enzimáticos) y equipamiento (por ej.

termómetros de mercurio por electrónicos). Otra opción es sustituir el uso de solventes por

técnicas tales como líquidos iónicos y fluidos supercríticos, entre otros.

b. Buenas prácticas:

· Se debe considerar la opción de presentaciones audiovisuales como sustituto a algunos

experimentos con fines demostrativos.

· Para los talleres demostrativos, es recomendado comprar los kit de análisis que vienen

con las cantidades exactas para los experimentos.

· Aumentar el uso del análisis instrumental, al contrario el de la química húmeda, cada vez

que sea posible.

· Entrenar al personal en seguridad ambiental, así como informar y formar al personal del

laboratorio sobre el procedimiento de gestión de residuos.

· Revisar constantemente los procesos que generan residuos, de manera de realizar las

modificaciones pertinentes para disminuir el volumen de residuos generados.

Almacenamiento

a. Segregación. Durante el almacenamiento de los compuestos previo a su utilización, esta

técnica se refiere a la separación de éstos de acuerdo a su compatibilidad a fin de prevenir

reacciones peligrosas. De manera similar, durante el almacenamiento de los residuos, esta

técnica se refiere a la recogida selectiva en función a grupos de residuos establecidos. Esta

separación previene que los residuos se contaminen por la mezcla de material inocuo con

nocivos evitando la generación de una mayor cantidad de residuos peligrosos. Además, evita

la reacción de compuestos incompatibles, minimizando la posibilidad de accidentes.

b. Buenas prácticas:

· Manipular las sustancias con el máximo cuidado para evitar pérdida de material y con los

debidos implementos de protección.

· Distribuir de las zonas de almacenamiento según compatibilidad de residuos (ver Anexo

2).

· Revisar continuamente las instalaciones de almacenamiento y de los contenedores.

· Identificar correctamente los contenedores para cada tipo de sustancia.

· Proveer de un ambiente seguro para el almacenamiento (temperatura, humedad,

ventilación, contenedores apropiados).

· Mantener actualizado el stock de los productos almacenados, principalmente tipo de

producto, cantidad y fecha de vencimiento.

· Ordenar la salida de los productos de acuerdo a las fechas de vencimiento.

MTD 2: MEJORA EN EL DISEÑO DE LAS ACTIVIDADES DE TRABAJO

DESCRIPCIÓN

Las actividades experimentales generan una gran cantidad de residuos de diversa índoles y en

cantidades variables. En un recinto educacional, es posible encontrar distintos tipos de talleres y

laboratorios que involucra la manipulación de una amplia gama de materas primas y equipos,

desde inocuos como papeles y cartones, hasta peligrosos como solventes y productos biológicos.

Para prevenir o minimizar la generación de estos residuos, el trabajo debe estar diseñado para

minimizar el uso de materia prima, entregar altas productividades y/o rendimientos, y minimizar

finalmente la producción de residuos.

Esta técnica se refiere a la administración y planificación de las actividades de trabajo al interior

del recinto, mediante estrategias tales como la coordinación entre grupos de trabajo, el diseño de

actividades enlazadas y distribución de materiales y equipos de manera eficiente. Esta técnica

involucra que se formen lazos, tanto dentro del taller o laboratorio, cómo entre los distintos

talleres dentro del recinto institucional.

Estas estrategias se evalúan de acuerdo a los perfiles de las actividades realizadas en el taller o en

el laboratorio, y deben ajustarse a los requisitos que se contemplan dentro de la programación

educacional, por lo cual se antes de su instauración, se debe evaluar su impacto sobre éste. Por lo

general, no involucran modificaciones sustanciales en el desarrollo específico de la actividad, sino

que involucran cambios sobre la planificación de éstas.


• Capacitación inmediata de los usuarios que ingresen al sector de trabajo por primera vez.

• Revisión periódica de las actividades que permita su mejora continua.

CONDICIONES DE USO

• Estas técnicas no tienen condiciones especiales de uso o distintas a las que se consideran

para dicho trabajo en específico.

• Se debe cerciorar que el usuario haya sido inducido en estas técnicas antes de las

actividades.


• Estas técnicas son de inmediata

implementación y bajo costo.

• Aumenta la seguridad del recinto al

minimizar la exposición del usuario a los

potenciales peligros químicos.

• Alienta a los alumnos a concientizarse

sobre la minimización de residuos.

• No presenta desventajas directas en su

aplicación.

• Requiere de la capacitación de los

usuarios.

APLICABILIDAD

Se puede implementar esta práctica para todo laboratorio y taller.


• No involucra costos mayores de inversión o de operación, considera el tiempo del

personal destinado a la inducción de los usuarios y de los encargados de supervisar las

actividades de trabajo y el almacenamiento de las materias primas e insumos.

BENEFICIOS AMBIENTALES BRECHAS


disponer y contaminantes a emitir a

la atmósfera.

• Disminuye los riesgos de accidentes

laborales por malas prácticas y

disminuye las emisiones de

contaminantes a la atmósfera.

0

1

2

3


Reducción delconsumoMP/agua

Uso deenergía




CASO PRÁCTICO

A modo de ejemplo, se presentarán prácticas que pueden ser instauradas en distintos tipos de

talleres y laboratorios.

• Los grupos de trabajo que realicen experiencias similares pueden planificar sus actividades a

fin de utilizar al máximo la capacidad de los equipos requeridos. De esta forma se minimiza el

número de ciclos de operación de un equipo (centrífuga, bombas, extractores, compresores) y

se disminuye el tiempo de operación de equipos sin uso efectivo (hornos, incubadoras).

• Planificar la actividad de trabajo con otros grupos y determinar las materias primas que

pueden ser compartidas, compradas en mayor cantidad o a granel reduciendo la cantidad de

embalaje necesario (aceites, pinturas, reactivos, etc.).

• Al probar nuevos métodos de trabajo o al utilizar equipos y herramientas por primera vez, se

sugiere pedir prestado un poco del material o el equipo/herramienta en cuestión, evaluando

su idoneidad antes de su encargo final. Se recomienda la implementación de un inventario

centralizado de los distintos talleres y laboratorios de la institución.

• Evaluar la alternativa de contar con un paso final que disminuya la peligrosidad del residuo o

permita su valorización como parte de la actividad educacional, en particular para trabajos con

reactivos químicos (neutralización, precipitación, decantación de aceites). Este nuevo residuo

inocuo (o producto recuperado) es integrado dentro la planificación para nuevas actividades

(ej., recuperación de plata en talleres fotográficos, de solventes para limpieza y de aceite de

lubricación para demostraciones en talleres mecánicos).

• Coordinar experiencias (a corto y largo plazo) para permitir que el producto final de la primera

sea la materia prima de la siguiente. Al final de la primera experiencia, los usuarios deberán

entregar este producto final a un encargado designado para este fin, para que lo almacene

correctamente y lo distribuya como materia prima para la experiencia siguiente. En ningún

caso, estos productos quedarán sin resguardo entre experimentos. Esto mismo aplica para el

abandono de instalaciones, donde los productos deben ser redistribuidos a nuevos usuarios.

MTD 3: USO DE EQUIPOS MÁS EFICIENTES PARA EXTRACCIÓN (ACCELERATED EXTRACTION

SOLVENT, ASE)

DESCRIPCIÓN

En el uso de equipos más eficientes, se puede mencionar la sustitución de un equipo Soxhlet por

un equipo ASE (Accelerated Solvent Extraction) en la recuperación de compuestos por extracción.

ASE es una técnica de extracción desde matrices sólidas y semisólidas usando solventes comunes a

elevadas presiones (1.500 – 2.000 psi) y temperatura (50 – 200°C), entregando resultados en

minutos, en vez de las horas que toma una extracción tradicional con equipos Soxhlet o

sonicadores. Además, este equipo disminuye en un 90% el uso de solventes y a 1/3 el costo de

procesamiento por muestra.

El aumento de temperatura y presión mejora los coeficientes de difusión y la transferencia de

masa, así como la capacidad del solvente de solubilizar los compuestos de interés. Disminuye la

viscosidad y mejora la penetración del solvente en la matriz. Por otra parte, la engorrosa

preparación de las muestras puede ser automatizada, donde la limpieza de las muestras se

pueden llevar a cabo en mejor tiempo y en un paso único. A continuación se presenta una

comparación entre distintas técnicas de extracción.

Técnica Tamaño

de

muestra

(g)

Vol.

solvente

(mL)

Temp.

(°C)

Presión Tiempo

extracción

(h)

Número

de

muestras

Costo

Soxhlet 10 – 20 200 –

500

40 –

100

Atm 12 – 24 1 (serie) Muy

bajo

Soxhlet

automatizado

10 – 20 50 – 100 40 –

100

Atm 1 – 4 6 (lote) Medio

Extracción

por fluido

supercríitico

5 – 10 10 – 20 50 –

150

2,0 – 4,0

mPsi

0,5 – 1,0 44 (serie) Alto

ASE 1 – 30 10 – 45 50 –

200

1,5 – 2,0

mPsi

0,2 - 0,3 24 (serie)

– 6 (lote)

Alto


• Se recomienda seguir las indicaciones del proveedor para la limpieza y mantención del

equipo.

• Se recomienda utilizar los solventes y reactivos de calidad adecuada para aumentar la

vida útil del equipo.

• Los solventes agotados y otros residuos deben ser manipulados y dispuestos de acuerdo a

los protocolos definidos para la minimización de su impacto.

CONDICIONES DE USO

• Su uso es automatizado.

• Se utiliza para matrices sólidas, por lo que se recomienda secar la muestra antes de su

extracción.

• Se recomienda utilizar filtros de celulosa en el fondo de las celdas de extracción a fin de

evitar la acumulación de material particulado en el vial.



disponer y contaminantes a emitir para

un mismo proceso de extracción.

0

1

2

3


Reducción delconsumoMP/agua

Uso deenergía





Este equipo disminuye en un 90% el uso de solventes y a 1/3 el costo de procesamiento por

muestra. A continuación se muestra una comparación entre los costos de distintos sistemas de

extracción2.

Técnica Volumen

promedio de

solvente (mL)

Tiempo promedio

de extracción (h)

Costo promedio

por muestra ($)

Soxhlet 200 – 500 4 – 48 13.500

Soxhlet automatizado 50 – 100 1 – 4 8.000

Sonicación 100 – 300 0,5 – 1 12.000

Extracción por fluido

supercrítico

8 – 50 0,5 – 1 11.500

ASE 15 – 40 0, 25 – 0,3 7.000

2 http://www.chemistry.sc.chula.ac.th/course_info/2302548/Wk11.pdf


• Las extracciones desde material (1 a 100 g) se puede realizar en minutos.

• Promueve el ahorro en solventes.

• Amplio rango de aplicaciones.

• Puede manejar matrices ácidas y alcalinas.

• Automatiza hasta 24 muestras.

• Es una técnica más compleja pero menos selectiva.

• Requiere mayores temperaturas de operación por lo que aumenta el peligro potencial de volatilización de compuestos.

• El equipo posee un alto costo.

APLICABILIDAD

Se puede implementar esta práctica para todo laboratorio y taller que realice actividades de

docencia.

CASO PRÁCTICO

Como ejemplo de cálculo, se considera la compra de un ASE como sustitución de un equipo

Soxhlet tradicional.

Periodo de inversión: 5 años

Tasa de interés: 10%

Inversión inicial: $ 4.000.000

Costos operación: $ 480.000 (considerando una disminución de 10 veces en el uso de reactivos y

de 1/3 en los costos de procesamiento)

Costos de mantención: $120.000 (mantención y operación como el 15% del costo del equipo)

Ahorro anual neto: $ 2.100.000

Resultados

PRI: 2 año - TIR: 44% - VAN: $3.960.652

MTD 4: RECUPERACIÓN DE SOLVENTES

DESCRIPCIÓN

Los solventes tienden a ser recuperados en mayor proporción que otros residuos. La primera

etapa en seleccionar una tecnología para la recuperación de solventes es identificando cual es la

técnica más simple, efectiva y menos costosa. Entre las técnicas se pueden considerar la

decantación, la filtración y la centrifugación, en especial para los contaminantes particulados. Si el

contaminante no se puede remover mediante estas técnicas, se puede considerar la destilación,

la destilación a vacío, la filtración por membrana, la evaporación y la pervaporación.

Cuando el análisis económico indica que la recuperación del solvente no es rentable, estos

solventes son derivados para su utilización como combustible alternativo. Sin embargo, requiere

de una evaluación cuidadosa, ya que las características del residuo deben corresponder con la

capacidad del proceso en el que se pretende realizar la combustión.

Solvente

Taller –

laboratorioxxxxxxxxx Xile

no

Me

tan

ol

Tolu

en

o

Tetr

aclo

roe

tile

no

Clo

ruro

de

met

ilen

o

Me

til e

til c

eto

na

Tric

loro

eti

len

o

1,1

,1-t

ricl

oro

etile

no

Ace

ton

a

Me

til i

sbu

til c

eto

na

Pinturas y similares X X X X X X X X

Limpieza de metales X X X X X

Pesticidas X X X X

Farmaceútica y químicos X X X X X X X X

Imprentas X X X X X

Todas las máquinas de lavado de solventes se diseñan generalmente con un sistema de

destilación instalado apropiadamente. El reciclado en el sitio se ha vuelto conveniente debido al

alto costo de algunos de los solventes, especialmente para solventes como el CFC-113. Por otra

parte, la recuperación de solventes clorados es técnicamente factible debido a la estabilidad de la

mayoría de los solventes clorados y sus puntos de ebullición relativamente bajos.

La destilación puede ser el método más común para el reciclaje de solventes, ya que los solventes

sueles contaminados con otros solventes similares. La destilación puede realizarse in situ o por

terceros. En caso de ser in situ debe ser evaluada en cuanto al costo del solvente, al de su

recuperación y al costo de la disposición de su residuo. Esta tecnología es relativamente fácil de

operar y puede entregar altas purezas (95% o mayor) y es posible recuperar entre el 80 a 99% del

solvente dependiendo de su nivel de contaminación.

En toda recuperación de solventes, hay una etapa inicial donde se remueven los sólidos

suspendidos y agua mediante separación mecánica. Estos métodos de separación mecánica

incluyen filtración y decantación. Esta última también es usada para separar el agua del solvente

inmiscible. Después del tratamiento inicial, los solventes sucios destinados para reuso como tal

son destilados para separar las mezclas de solventes y para remover impurezas disueltas. En la

destilación simple por lotes, una cantidad de solvente usado es alimentada al evaporador.

Después de ser cargado, los vapores son removidos y condensados continuamente. Los residuos

remanentes en el fondo del destilador son removidos del equipo después de la evaporación del

solvente. La destilación continua simple es similar a la destilación por lotes exceptuando que el

solvente es alimentado continuamente al evaporador durante la destilación, y los residuos del

fondo del evaporador son descargados continuamente.


No se detectaron buenas prácticas asociadas a esta técnica.

CONDICIONES DE USO

• Se debe evitar la contaminación de los solventes con sustancias incompatibles para evitar

incurrir en gastos de limpieza antes de su recuperación.


• La destilación, cómo método más

utilizado en laboratorios, es

relativamente fácil de operar y puede

entregar altas purezas (95% o mayor) y

es posible recuperar entre el 80 a 99%

del solvente dependiendo de su nivel

de contaminación.

• Muchas de las tecnologías mencionadas

son aplicables a nivel industrial pero a

escala de laboratorio aún no es

rentable su uso (filtración por

membrana, centrifugación,

pervaporación).

• Tener un equipo de destilación

aumenta los peligros de accidentes en

el sitio.

APLICABILIDAD

Aplicable a todo laboratorio o taller.


• Diminución de volumen de desechos

nocivos para el ambiente.

• Disminución de costos por concepto de

compra de solventes.

0

1

2

3


Reducción enel consumo…

Uso de energía

Valorización deresiduos

Comodidad delusuario



• Los costos operativos del equipo destilador incluyen mano de obra, energía, agua de

enfriamiento y mantenimiento.

• Para tener un estimado, es posible encontrar en la web, herramientas de cálculo que

entregan los costos asociados, por ej.

http://www.disti.net/solvent_payback_calculator.aspx

CASO PRÁCTICO

Para el ejemplo de cálculo, se consideró la comparación entre distintos sistemas de recuperación

de solventes. El escenario base considerado corresponde al desechado del material.

Consideraciones:

Período de inversión: 5 años

Tasa de interés: 10% en todos los casos.

Costo de operación y mantención: 15% de la inversión inicial

Resultados

A continuación se muestra un resumen de los casos cuya rentabilidad resultó favorable al

comparar distintos tipos de recuperación de solventes. Sin embargo estas opciones muchas veces

no son factibles técnicamente según las características de los compuestos.

Decantación

Inversión inicial: $ 100.000

Costos operación: Despreciable

Ahorro anual neto: $450.000

PRI: 0 años

TIR: 450%

VAN: $ 1.605.854

Destilación

Inversión inicial: $200.400

Costos operación y mantención: $30.000


PRI: 0 años

TIR: 209%

VAN: $ 1.391.730

Destilación a vacío




PRI: 1 año

TIR: 87%

VAN: $ 1.037.856

Evaporación




PRI: 1 año

TIR: 100%

VAN: $ 1.108.587

MTD 5: REDUCCIÓN DE LA PELIGROSIDAD POR ESTERILIZACIÓN

DESCRIPCIÓN

El material especial puede ser reutilizado mediante métodos de sanitización, desinfección o

esterilización a fin de disminuir la cantidad de estos materiales que se disponen sin reusar, o bien,

para disminuir su carga contaminante al momento de su disposición final. La esterilización es la

destrucción o eliminación completa de toda forma de vida microbiana (incluidos hongos y

bacterias esporuladas). Por otra parte, la desinfección es el proceso que elimina todos o

prácticamente todas las bacterias presentes en el material. Entre los métodos se encuentran los

físicos y los químicos:

- Métodos físicos: calor húmedo o autoclave, calor seco u horno Pasteur, irradiación ionizante

gamma.

- Métodos químicos: óxido de etileno, formaldehído, ácido paracético, gas-plasma a partir del

peróxido de hidrógeno

A continuación se presenta una breve descripción de cada uno de estos métodos.

• Autoclave: Es el método de elección en todo lo que pueda esterilizarse por ser termo

resistente. Se basa en la aplicación de calor húmedo en forma de vapor sobre el material, por

un periodo determinado de tiempo, dependiendo de la resistencia de los contaminantes.

Producen naturalización y coagulación de proteínas debido, en primer lugar a la reactividad

del agua ya que en muchas estructuras biológicas se produce por las reacciones que eliminan

agua y en segundo lugar porque el vapor de agua es más caliente que el aire en la

transferencia.

• Calor seco o Poupinel: Su acción es igual que la del calor húmedo o autoclave, salvo que el

agua no participa en la desnaturalización de las proteínas de los microorganismos, por eso el

calor seco necesita de más temperatura para destruir el microorganismo. Este método se

utiliza para esterilizar jeringas de cristal y material de vidrio, instrumentos cortantes, polvos

y grasas.

• Radiaciones ionizantes: Se aplican mediante radiaciones gamma (cobalto-60) o mediante un

acelerador de electrones. Se utilizan en la industria farmacéutica o en la esterilización de

dispositivos sanitarios (catéteres, jeringas y material de plástico).

• Óxido de etileno: Es un gas a temperatura y presión normales que actúa eficazmente frente

a todos los microorganismos.

• Formaldehído: Compuesto químico que inactiva microorganismos a través de la

alcalinización de las proteínas.

• Ácido paracético: Se utiliza para material termosensible. Se trata de un compuesto químico

con propiedades germicidas, sin productos tóxicos de descomposición y con gran capacidad

de solubilización en agua. Es esporicida a bajas temperaturas, y permanece efectivo ante la

presencia de algún material orgánico. El mayor problema que presenta este compuesto para

ser considerado un excelente agente esterilizante es su poder de corrosión sobre los

diferentes metales, dado su carácter oxidante.

• Gas-plasma a partir del peróxido de hidrógeno: Proceso a baja temperatura, para la

transmisión de peróxido de hidrógeno en fase plasma, que destruye, neutraliza e impide la

acción sobre cualquier microorganismo dañino por medios químicos o biológicos (biocida).

El ácido paracético y el gas-plasma son una alternativa eficaz al óxido de etileno, pero

previamente debe efectuarse una limpieza y secado del material.

El autoclavado se preferencia cuando se cuenta con material contaminado con residuos de índole

orgánico (sólido o líquido) tales como medios de cultivo, tejido animal/humano/vegetal, u otros,

mientras que los otros tipos de esterilización se consideran para el material de laboratorio u otro

insumo. A continuación se presenta un cuadro resumen con las técnicas más comunes de

esterilización y sanitización (adaptado de 17).

Térmicos Químicos Radiactivos

Autoclave Peróxido de

hidrógeno

Ácido

paraacético

Óxido de

etileno

Rayos gama

Impacto

ambiental

Mínimo Mínimo Importante Mínimo Mínimo

Ventajas Seguro

Efectivo

Económico

Confiable

Rápido

Seguro

Efectivo

No tóxico

Compatible

con

termolábiles

Seguro

No tóxico

Rápido

Efectivo

Baja

temperatura

de uso

Para

materiales

delicados

Confiable

Simple

Confiable

Costos

competitivos

Rápido

Desventajas Corrosivo

Incompatible

con material

termolábil

Posible

deterioro del

material

plástico, filos

metálicos

Incompatible

con soluciones

que formen

emulsiones

con el agua,

grasas y

polvos

Incompatible

con nylon,

madera,

celulosa,

algodón

Para

materiales

sólidos y de

mínima

humedad

Muy costoso

Para

materiales

pequeños

Aplicaciones

puntuales

Lento

Genera

productos

tóxicos

Carcinogénico

Costoso

Necesita

aireación

Tóxico

Incompatible

con PVC, PTFE

y acetal.

Finalmente, para monitorear la efectividad de la esterilización, se puede verificar por medio de

indicadores, tales como:

• Biológicos: utilizan esporas de Bacillus stearothermophilus (microorganismo termófilo). Se

recomienda un control biológico cada semana.

• Químicos: Prueba de Bowie-Dick (papel que cambia de color).

• Físicos: Gráficas que registran la presión del vapor, la temperatura y el tiempo en cada

ciclo de esterilización.


• Reparar y reusar del material de vidrio hace posible ahorrar entre un 25 a 35% de los

costos de compra de material de vidrio.

CONDICIONES DE USO

• Las condiciones de uso se refieren a lo indicado directamente por el proveedor para cada

caso.


• Reducción en la disposición de

material peligroso al ambiente.

0

1

2

3


Reducción enel consumo

de MP y agua

Uso deenergía





• El uso de sistemas de esterilización

permite el ahorro por disposición de

material biológico peligroso al

convertirlo en inerte.

• Esto permite su disposición general

como desecho común.

• Si no se sigue un sistema de limpieza y

mantención adecuado, se puede estar

reusando material contaminado. Esto

disminuiría la eficiencia de los procesos

posteriores y/o contaminaría otras

secciones de los laboratorios.

• Ciertos componentes de los residuos

pueden provocar mal olor durante la

operación de los autoclaves a vapor.

APLICABILIDAD

Aplicable a todo laboratorio o taller


• Debido a que el beneficio medioambiental no se puede cuantificar en este caso. Los

costos suponen la inversión inicial de la compra de los equipos, su operación y

mantención.

• Los ahorros se obtienen al evitar la disposición final del material.

CASO PRÁCTICO

Para la evaluación de un sistema de esterilización en un laboratorio o taller afín, se compararon

distintas técnicas de esterilización a fin de determinar cuáles son las que presentan el mejor

beneficio económico.

Consideraciones

Costo de mantención de los equipos: 6% del valor del equipo.

Periodo de inversión: 5 años

Tasa de interés: 10% en todos los casos.

El escenario base considerado corresponde al desechado del material, por lo que el ahorro se

considera al evitar su disposición.

Resultados

Autoclave a vapor

Inversión inicial: $ 4.768.905

Costos operación: $57.717

Ahorro anual neto: $2.642.283

PRI: 2 año - TIR: 46% - VAN: $ 5.028.634

Calor seco (horno)


Costos operación: $25.740 (electricidad)


PRI: 0 año - TIR: 424% - VAN: $ 9.301.309

Glutaraldehido 2%

Inversión inicial y operación: $136.305


PRI: 0 año - TIR: 424% - VAN: $ 9.201.715

El caso de esterilización por óxido de etileno no se presenta ya que al ser evaluado se determinó

que no es rentable y en 5 años no se recupera la inversión inicial.

5. REFERENCIAS

1. Chemical Recycling and Waste Minimization Procedures. 2011. University of Houston.

Disponible en

http://www.uh.edu/ehs/manuals_and_forms/ecbs_chemrecyclewasteminproc012605.pdf

2. Hazardous Waste Management Guide. University of Florida. Disponible En

http://webfiles.ehs.ufl.edu/chemwastemgtguide.pdf

3. Waste Minimization Guide. University of South Florida Disponible en

http://usfweb2.usf.edu/eh&s/hazwaste/wminimizationguide.pdf

4. Waste Minimization. University of Miami. Disponible en https://www6.miami.edu/health-

safety/05umwasteminimization.pdf

5. Managment of Hazardous Waste. A Policy and Procedures Manual.2000. Yale University.

Disponible en

http://ehs.yale.edu/sites/default/files/hazwaste%20manual%20chemical%20section.pdf

6. Guía para la definición y clasificación de residuos peligrosos. Disponible en

http://www.cepis.ops-oms.org/eswww/fulltext/gtz/defclarp/guiares.html.

7. Manual de Gestión de Residuos de la Universidad de Extremadura. Disponible en

http: // www.hazard.com/msds/

8. Manual de Gestión de Residuos Peligrosos. Universidad de Salamanca. Disponible en

http://www3.usal.es/personal/usalud/calid_amb/manual.htm.

9. Reglamento de Manejo de Residuos Peligrosos. Universidad de Concepción. Disponible en

http://www2.udec.cl/sqrt/reglamento/reglresiduos.html

10. An Executive Guide to Pharmaceutical Manufacturing Efficiency and the Effect of

Environmental Legislation. Disponible en

http://literature.rockwellautomation.com/idc/groups/literature/documents/wp/ssb-

wp001_-en-e.pdf

11. Prudent Practices in the Laboratory, Handling and Disposal of Chemicals. National

Research Council, National Academy Press, 1995.

12. Diagnóstico sectorial APL Campus sustentable.

13. Emission Estimation Techniques for Solvent Recycling. Disponible en

http://www.npi.gov.au/publications/emission-estimation-technique/pubs/fsolvent.pdf

14. Patel, M. Medical sterilization methods - White paper. LEMO. Disponible en

http://www.digikey.com/Web%20Export/Supplier%20Content/lemo-1124/pdf/lemo-rf-

medical-steril.pdf?redirected=1

15. NTP 276: Eliminación de residuos en el laboratorio: procedimientos generales. INSHT

Disponible en

http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/NTP/Ficheros

/201a300/ntp_276.pdf

Anexo 1

Segregación de residuos no peligrosos

Estos residuos son catalogados como inocuos, y generalmente se pueden clasificar como

reciclables y no reciclables. Los no reciclables son asimilados como basura domiciliaria y

dispuestos en contenedores especialmente diseñados para ello. Cuando se trate de residuos

inocuos (orgánicos e inorgánicos) provenientes de actividades experimentales, éstos deben ser

dispuestos en bolsas adecuadas y selladas. Los residuos reciclables se deben separar en origen

según:

• Vidrio

• Plástico

• Papel – Cartón

• Metal

• Baterías

• Orgánicos alimenticios

Esta separación facilita el reuso y el reciclaje según sea el caso. Los contenedores deben estar

debidamente rotulados e identificados para no mezclar los residuos y dificultar las operaciones de

recuperación. No se requieren condiciones especiales para su almacenamiento, con la única

condición de que este material no se encuentra contaminado con residuos químicos u otro tipo de

residuo peligroso. El material cortopunzante debe estar debidamente protegido para que no sea

un peligro potencial para el manipulador final de los residuos. En la Figura 1 se muestra un

ejemplo de cómo se pueden separar estos residuos.

Figura 5: Separación de residuos no peligrosos

Segregación de residuos químicos y/o peligrosos

El artículo 18 del DS 148/03 del MINSAL entrega una lista de residuos a fin de facilitar su

identificación como peligrosos, los cuales se pueden agrupar en Corrosivos, Inflamables y Tóxicos.

En la Tabla 2 se presenta el cuadro resumen con la identificación de los residuos y sus

características.

Tabla 2: Identificación de los residuos por tipo y sus características principales.

Tipo de residuo Característica

Solvente halogenado Inflamable

Solvente orgánico no halogenado Inflamable

Tóxicos Tóxico Crónico

Material biológico Tóxico Crónico

Otros Tóxico Crónico - Inflamable - Corrosivo

Solución acida Corrosivo

Mezclas complejas Tóxico Crónico - Inflamable - Corrosivo

Solución alcalina Corrosivo

Tubos fluorescentes Tóxico Crónico

Cartón y toner Tóxico Crónico

Chatarra electrónica Tóxico Crónico

Dentro del manejo de residuos para su minimización se encuentra la segregación en origen, la cual

permite que el disponedor final de los residuos pueda recolectar y tratar cada tipo de residuo de

acuerdo a su peligrosidad y potencial de recuperación o reciclaje.

La segregación involucra la mantención o almacenamiento de los residuos por un tiempo

determinado dependiendo de la frecuencia con que una empresa externa los retira. Es por esto

que las sustancias peligrosas deben ser almacenadas en contenedores separados por tipo, de

material adecuado y en áreas seguras, siempre contemplando lo que la normativa vigente

establece en el título IV del D.S. 148/03 del MINSAL. Los contenedores deben ser de material

altamente resistente que eviten fugas de líquidos contaminantes, realizándose inspecciones

frecuentes a fin de evitar los derrames y filtraciones. La adecuada separación de los residuos

depende de la correcta identificación y rotulación de los éstos. En la Tabla 3 se presenta como

ejemplo el modelo PUCV para la segregación de residuos.

Tabla 3: Segregación de residuos en origen (modelo PUCV)

Tipo de solvente Tipo de

contenedor

Color Responsable de la

segregación y

eliminación primaria

Solvente halogenado

Bidón de 5 L Blanco Jefe de laboratorio

Solvente orgánico no

halogenado

Tóxicos

Material biológico

Otros

Solución acida

Mezclas complejas

Solución alcalina

Tubos fluorescentes Tambor de 200 L Negro

Servicios generales Cartón y toner Caja de cartón Café

Chatarra electrónica Cajas Café

En cuanto al manejo de los residuos, en particular de los residuos químicos, la unidad generadora

o laboratorio es la encargada de acopiar correctamente los residuos en el contenedor apropiado.

Cada unidad debe llevar el control de cuánto y cuáles residuos se producen y es la responsable de

la entrega al personal autorizado para el retiro de éste.

Las zonas de almacenamiento primario estarán ubicadas en cada laboratorio, siendo exclusivo

para este fin, con la señalética adecuada y con acceso restringido al personal autorizado,

cumpliendo con los requisitos del D.S. 148/03 del MINSAL.

Además de estar cada contenedor con un tipo de residuo en específico y rotulado por separado,

no se debe almacenar más de 30 kg por residuo ni llenar el contenedor con más del 85% de su

capacidad, manteniéndolo cerrado en toda ocasión. El transporte del residuo hacia el contenedor

se hará en recipientes adecuados (plástico) y en pequeñas cantidades. Los contenedores se

ubicarán en el suelo o en muebles que cuenten con barreras de contención. Los residuos

incompatibles estarán físicamente distantes o con barreras de protección (las tablas de

incompatibilidad se entregan en el DS 148/03 del MINSAL).

Se debe mantener siempre el contenedor en posición vertical sobre una superficie lisa. No cargar

un envase sobre otro. La manipulación de los contenedores para el traslado y envasado de los

residuos debe hacerse ocupando equipos de protección personal (calzado protector, guantes,

gafas, etc.) y evitando todo derrame y contacto con la piel y los ojos del operador. Todo transporte

de los contenedores se hará mediante un carro de transporte. Cada contenedor de residuos debe

tener en forma visible las características de peligrosidad del residuo químico que contiene

(pictograma de riesgos), el servicio o laboratorio generador, la fecha de su ubicación en el acopio

transitorio, como lo indicado en la Figura 6.

(LOGO INSTITUCIONAL) Nombre del residuo

Nombre del establecimiento

Símbolo

Nombre del servicio, laboratorio o unidad

Código Lista A Número de Naciones Unidas (NU)

Fecha inicio Fecha término

Sustancia

peligrosa

Inflamable Corrosivo Tóxico Biopeligro Otros

tóxicos

Todos los

contenedore

s

Solvente

orgánico

halogenado/

no halogenado

Mezcla complejas

Otros

Material

biológico

Tubos

fluorescente

s

Toner

Chatarra

electrónica

Soluciones

alcalinas/ácida

s

Figura 6: Etiqueta tipo para contenedores de residuos (modelo PUCV)

Los residuos químicos permanecerán en el acopio transitorio de cada laboratorio del EIB, hasta

reunir un volumen económicamente viable para su eliminación, no debiendo superar un periodo

mayor a un mes o 12 Kg. de tóxicos agudos, momento en el cual se gestionará su retiro por parte

de una empresa externa, la cual cuenta con las debidas autorizaciones sanitarias para el

transporte, disposición final o reciclaje de los mismos.

1. Plan de manejo de residuos peligrosos. Escuela de Ingeniería Bioquímica. Pontificia

Universidad Católica de Valparaíso. 2012. Versión 1.

2. Manual de procedimientos para el manejo de residuos de la Universidad Austral de Chile.

Universidad Austral de Chile. 2009. Versión 2. Disponible en

http://www.uach.cl/direccion/investigacion/archivos/manual_manejo_residuos_peligroso

s.pdf

3. Plan de Manejo Sustancias y Residuos peligrosos. Universidad de Concepción. Disponible

en http://www2.udec.cl/matpel/gestionresiduos.php

Anexo 2

Tratamiento de reducción de peligrosidad

Los residuos pueden ser tratados de manera química, física, biológica o térmicamente. A

continuación se presenta una breve descripción de cada uno.

1. Química

o Neutralización. Los ácidos pueden neutralizarse utilizando bases y vice versa, a fin de

lograr un pH cercano al neutro antes de ser dispuestas.

o Oxidación. Por ej. residuos de cianidas con hipoclorito de calcio.

o Reducción. Se utiliza para convertir sustancias peligrosas en sus formas menos móviles

o tóxicas, por ej. Cr(VI) a Cr(III) mediante sulfato ferroso.

o Hidrólisis. Se refiere a la descomposición de sustancias peligrosas. Por ej.

descomponer pesticidas organofosforados utilizando hidróxido de sodio.

o Precipitación. Principalmente se usa para convertir metales pesados peligrosos en sus

formas menos móviles o insolubles previo a su disposición. Por ej. precipitación de

cadmio mediante hidróxido de sodio. Otra forma para soluciones de metales muy

diluidas es utilizar resinas de intercambio iónico o carbón activado.

2. Físicas

o Encapsulamiento. Los materiales peligrosos se pueden estabilizar e incorporar en una

matriz sólida como concreto o polímeros orgánicos. Por ej. encapsulamiento de

berilio en concreto.

o Separación/centrifugación/filtración. Se refiere a la separación física de fases que

contienen sustancias peligrosas de los constituyentes no peligrosos. Por ej.

separación de aceites de aguas residuales.

o Secado y evaporación. Se emplea para residuos que no pueden destilarse y para

remover agua de los residuos acuosos.

3. Biológicas

o Microorganismos. Se utiliza bajo condiciones controladas para mineralizar sustancias

orgánicas. Por ej. el uso de pseudomonas bajo condiciones aeróbicas para romper

fenoles.

4. Térmicas

o Incineración. Involucra la aplicación de calor para convertir los residuos en formas

menos peligrosas. Esta técnica reduce el volumen y a la vez entrega oportunidades de

recuperar energía del residuo. Por ej. para destruir residuos orgánicos, incluyendo

organoclorados como los PCB.

o Autoclavado. Consiste en la aplicación de calor húmedo para la esterilización del

material biológica, reduciendo su peligrosidad al minimizar su carga infecciosa y

contaminante. El autoclavado se preferencia cuando se cuenta con material de índole

orgánico (sólido o líquido) tales como medios de cultivo, tejido

animal/humano/vegetal, u otros, mientras otros tipos de esterilización se consideran

para el material de laboratorio u otro insumo. En la Tabla 4 se presenta un cuadro

resumen con las técnicas más comunes de esterilización3.

Tabla 4: Sistemas de esterilización y sus características principales.

Térmicos Químicos Radiación

Autoclave Peróxido de

hidrógeno

Ácido para-

acético

Óxido de

etileno

Rayos gama

Ecoamigable Si Si No Si Si

Ventajas - Seguro

- Efectivo

- Económico

- Confiable

- Rápido

- Seguro

- Efectivo

- Sin residuos

tóxicos

- Para

materiales

termolábiles

- Seguro

- No tóxico

- Rápido

- Efectivo

- Baja

temperatura

de uso

- Para

materiales

delicados

- Confiable

- Simple

- Confiable

- Costos

competitivos

- Rápido

Desventajas - Posibilidad

de corrosión

- No se

puede

utilizar en

material

termolábil

- Daña el

nylon

- Muy

costoso

- Para

materiales

pequeños

-

Aplicaciones

puntuales

- Lento

- Productos

tóxicos

-

Carcinogénico

- Costoso

- Necesita

aireación

- Peligroso

para la salud

- Incompatible

con PVC, PTFE

y acetal.

3http://www.digikey.com/Web%20Export/Supplier%20Content/lemo-1124/pdf/lemo-rf-medical-

steril.pdf?redirected=1

GUIA MTD PARA LA PREVENCIÓN Y MINIMIZACIÓN VF€¦ · en consideración los costos y los...

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